Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:37:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:07:39Z : No. of bitstreams: 1 180924.pdf: 4984985 bytes, checksum: 60d270cd8858b8cef1157437f79fd4ad (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:08:16Z : No. of bitstreams: 1 177249.pdf: 8197440 bytes, checksum: 912fac95681dcef02075cff7596ff63d (MD5) / Este trabalho trata do problema da [otimização das condições de usinagem] para o processo de [torneamento]. São apresentadas as formas de [otimização por critérios econômicos] como mí-nimo custo e máxima produção, bem como as restrições tecnológicas impostas ao processo de usinagem. Como forma de aplicar estes conceitos é apresentado um sistema para determina-ção otimizada de condições de usinagem, apoiado por banco de dados. O sistema permite a seleção de materiais, ferramentas e máquinas, a partir de informações contidas no banco de dados. Com o uso deste sistema determina-se a [velocidade de corte] otimizada, o avanço e a profundidade de corte, os resultados são ajustados ao torno selecionado, podendo ser tanto um torno convencional como a comando numérico. Para validar o sistema, foram utilizados dados obtidos da literatura. Adicionalmente foram realizados [ensaios de usinagem] para um par material/ferramenta, obtendo-se dados para determinação da [equação expandida de Taylor], cujos resultados foram utilizados num exemplo de uso do sistema.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T03:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:32:56Z : No. of bitstreams: 1 106997.pdf: 10782240 bytes, checksum: 3f3addc436eee0be45d3d8d7760bf01c (MD5) / O grande interesse que a usinagem de ultraprecisão desperta na indústria, e em especial os progressos alcançados na obtenção de elementos ópticos em cristais transmissivos no espectro infravermelho através desta tecnologia, têm impulsionado as pesquisas nesta área. Através do estudo sistemático da influência que têm os parâmetros de usinagem e as demais variáveis de trabalho sobre a qualidade superficial de elementos ópticos, este trabalho permite um maior conhecimento dos fundamentos da usinagem com diamante monocristalino de alguns dos cristais infravermelhos de maior importância. Também são estudadas as forças que ocorrem durante a usinagem de ultraprecisão destes materiais. A medição de forças na usinagem de ultraprecisão de cristais infravermelhos apresenta, entretanto, problemas bastante complexos. Em virtude disto desenvolveu-se um sistema de medição de forças na usinagem de altíssima sensibilidade. Além do projeto, construção e análise deste sistema de medição, é feita uma análise profunda do comportamento das forças para as diferentes condições de trabalho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:09:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 142929.pdf: 7398312 bytes, checksum: 33e836469f275670e76d7ca1ede00982 (MD5) / A fabricação de produtos com melhor desempenho e com custo competitivo se mostra premissa básica para a permanência das indústrias manufatureiras no mercado global. Desta forma a obtenção destas características começa desde o projeto do componente, com a correta especificação dos materiais, dimensionamentos e escolha de tolerâncias dimensionais e de forma adequada até sua fabricação. O desenvolvimento de novas máquinas com sistemas de controle cada vez mais precisos, ferramentas com características geométricas especiais e materiais com maior resistência ao desgaste, vêm contribuindo para o estreitamento das tolerâncias de projeto do produto provocando o aumento do desempenho e vida do mesmo. Uma característica encontrada neste tipo de produto é a presença de furos de precisão com tolerâncias dimensionais e geométricas estreitas, sendo que sua fabricação pode ser realizada por diversos tipos de processos, como por exemplo, o alargamento e de mandrilamento de precisão. Estes processos são amplamente empregados na fabricação de componentes de média e alta complexidade utilizando centros de usinagem com controle numérico computadorizado. Para melhor aproveitamento destes recursos é importante o conhecimento dos parâmetros envolvidos em todo o sistema, pois desta forma é possível obter processos estáveis e econômicos. O presente trabalho tem como objetivo avaliar e comparar a influência que os parâmetros de usinagem (velocidade de corte, profundidade de corte e velocidade de avanço) exercem sobre os resultados de trabalho (circularidade, cilindricidade, rugosidade e variação dimensional) no processo de alargamento com ferramentas de gume único regulável e no processo de mandrilamento com cabeçote de excentricidade regulável na usinagem de ferro fundido nodular GGG40. Tal estudo visa contribuir na seleção do processo e parâmetros de usinagem mais adequados para obtenção de furos de precisão de acordo com as especificidades de cada método, permitindo desta forma obter produtos dentro das características técnicas e econômicas requeridas. Os resultados obtidos nos ensaios mostraram a influência dos parâmetros de entrada escolhidos sobre a qualidade dos furos, identificando as variáveis mais significativas para cada aspecto avaliado, bem como sua interdependência com a relação qualidade versus produtividade em ambos os processos. / Product's manufacturing with improved performance and competitive costs is a basic premise to successful permanence of manufacturing companies in today's global market. Therefore the obtainment of these characteristics starts right from the project of the component, with the correct specification of materials, good choice and specification of geometric and dimensioning tolerances up to the end of the manufacturing process. The development of new machinery with ever increasing precision control systems, tools with especial geometric characteristics and materials with higher wearing resistance are contributing to allow closer tolerances for the project#s product, leading to increased performance and working life. A feature found in this type of products is the presence of precision bores with dimensional and geometric reduced tolerances, in this way the manufacturing process can be executed using a number of different process, for example reaming and precision boring. These processes are widely applied in the production of middle to high complexity products, using CNC machining centers. To take advantage of these resources, it#s important to have knowledge of parameters involved in all the system, in this way, stable and economic processes are attainable. The goal of this work is to evaluate and compare the influence that the machining parameters (cutting speed, cutting depth and feed speed) exert on the work#s final results (roundness, cylindricity, roughness and dimension quality) in the reaming processes using unique adjustable cutting edge tools and in the precision boring processes with adjustable eccentricity heads when machining nodular cast iron GGG40. Such a study aims to contribute in the selection of the most appropriate process and machining parameters to obtain precision bores matching with each method's specificities. This allows manufacturing products within the required technical and economical characteristics. The end results obtained in the tests showed the influence of the input parameters chosen over the quality of the bores, by identifying the most significant variables corresponding to each evaluated aspect and also, by its interdependence with the relation quality versus productivity in both processes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225982.pdf: 5563451 bytes, checksum: 0d5ab605cd3b9c0dede854be418a93c3 (MD5) / A queima de gás é, nos dias de hoje, a segunda principal forma de obtenção de eletricidade no mundo. E, no Brasil, experimentou um grande crescimento na década de 1990, devido ao interesse despertado tanto na área pública quanto na privada, por conta da disponibilidade deste combustível, e menores dimensões e capacidade poluente com relação aos motores a diesel. A geração de energia elétrica utilizando gás é feita através de turbinas, e um de seus componentes mais difíceis de serem fabricados são os discos de pás do compressor. Assim, este trabalho apresenta uma análise da fabricação de pás de discos inteiriços de compressores de turbinas na liga de titânio TiAl6V4, através do fresamento em 5-eixos simultâneos. É iniciado por uma revisão bibliográfica a respeito do fresamento em 5-eixos simultâneos, processo pouco difundido e estudado no Brasil, seguido por um panorama da problemática referente ao fresamento de ligas de titânio. A parte experimental deste é composta por quatro testes. No primeiro, o desvio por deflexão da ponta de uma ferramenta com haste de aço é comparado com o de uma com haste de metal-duro. No segundo, é verificado se há algum ganho na vida da ferramenta com o uso de uma ferramenta com haste de metal-duro ao invés de uma de aço. Depois, são feitos testes de vida com fins comparativos variando-se o tipo de interpolação entre linear e por NURBS. No último ensaio, usinou-se uma peça-teste com cinco pás de BLISK buscando-se encontrar a melhor estratégia para este fim. Quanto ao uso de metal-duro para compor a haste das ferramentas, não foram percebidos ganhos, para as condições experimentadas, típicas de acabamento. O uso de interpolação por NURBS também não trouxe benefícios à vida da ferramenta nestas condições, porém melhoras no acabamento da superfície usinada são atingidas. Por fim, fresar uma pá contornando-a, seguindo suas curvas paramétricas na direção axial do disco, foi considerada a melhor estratégia, de maneira geral. Gas combustion, nowadays, represents the world's second principal way of electricity generation. In Brazil, the use of this energy source wiht this purpose has grown considerably in the last decade, since it has drawn public and private interest, due to its disposal, and smaller dimension and pollution capacity when compared with diesel combustion engines. The conversion of natural gas in electricity is made through gas turbines, and the rotors of its compressors are components that present significant difficulty in its manufacture. This document presents an analysis of the simultaneous five-axes milling of blades of TiAl6V4 integral bladed disks (BLISK). It begins with a bibliographic review of simultaneous 5-axes milling, a production process barely diffused and studied in Brazil, followed by an overview of the complexity faced when milling titanium alloys. The experimental part of this work is composed by four tests. The first one compares the deflection of a steel shaft mill with the deflection of a carbide shaft mill. In the second, it is checked if the use of carbide shaft mills brings some tool life time gain. In the sequence, comparative tool life tests were made changing the interpolation type between linear and NURBS. This part is concluded with the machining of a test-piece, a turbine compressor's BLISK section containing five blades, with which the best milling strategy for this purpose is sought. The results showed that there's no advantage in the appliance of carbide in tool shafts, within the experimental conditions limits, typically used for finishing operations. In terms of tool life, the same can be said for NURBS interpolation, but it is not the case for the surface quality, because better roughness is reached in comparison with linear interpolation. Finally, it was observed that milling a blade following its parametric curves in the BLISK axis direction is the best choice, among the strategies proposed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T03:40:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241212.pdf: 3894331 bytes, checksum: 7cedb4560b31821efe01e12202520470 (MD5)

A competitividade cada vez mais acirrada e globalizada tem forçado as empresas a desenvolver produtos com maior qualidade em um menor tempo com custos cada vez mais baixos. Para isto, passaram a utilizar tecnologias de ponta na manufatura de seus produtos, que envolvem desde a concepção do produto até sua efetiva produção. Uma das etapas mais importantes na concepção de um produto manufaturado, a partir de um projeto, é o planejamento do processo produtivo. A essência dessa atividade é disponibilizar uma gama de informações bem detalhadas e organizadas para o chão de fábrica que pode incluir a seleção da máquinaferramenta, determinação dos parâmetros de corte, geração do programa NC e as instruções de trabalho. Na maioria das empresas o planejamento do processo é feito por processistas experientes que utilizam técnicas manuais, onde despedem tempo considerável fazendo cálculos, recuperando informações, escrevendo, digitando e detalhando o plano, e nenhuma dessas tarefas agrega valor diretamente ao produto. Assim somente uma pequena parcela do tempo total é utilizado na concepção e análise do produto. A introdução dos computadores na confecção do plano de processo torna o planejamento mais eficiente podendo dispor de mais alternativas além daquelas exploradas manualmente, e ainda há vantagens adicionais, como a realização de várias comparações de planos semelhantes para selecionar o melhor para cada caso, reduzindo o tempo de planejamento, exigindo menor experiência técnica dos processistas, resultando em aumento da produtividade com planos otimizados. O sistema desenvolvido dentro da filosofia de planejamento de processo variante-interativo, um método que se utiliza da tecnologia de grupo para formar famílias de peças, onde para cada família é desenvolvido um plano padrão, no qual torna-se a base de dados para novas peças, exigindo alterações apenas nos detalhes que não forem similares. Quando não existir um plano semelhante para nova peça este é gerado de forma interativa onde o processista tem o auxílio do computador na definição da folha de processo, ao contrário de um sistema generativo que utiliza uma programação mais complexa e cria automaticamente planos de processo distintos para a nova peça. Os planos de processo gerados contem os processos de usinagem, as máquinas para realizar os mesmos, ferramentas e portaferramentas, sistemas de fixação, os parâmetros de corte e o sequenciamento das operações. O sistema foi projetado em Visual Basic, uma linguagem que disponibiliza uma interface gráfica amigável com o usuário. O conjunto das informações estritamente necessárias para o desenvolvimento do programa é armazenado em um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (ACCESS), sistema esse escolhido por ter a vantagem de permitir manipular mais de um aplicativo ao mesmo tempo, estabelecendo relações entre eles, buscando eliminar a duplicidade de informações, impondo integridade referencial, reduzindo o espaço de armazenamento e facilitando a atualização dos dados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:20:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348533.pdf: 3530069 bytes, checksum: 3a7f16018ba963e069a7dfce38e4547b (MD5) Previous issue date: 2017 / Nos últimos anos ocorreu um aumento significativo nas pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de materiais que apresentem baixo coeficiente de atrito, principalmente por permitirem um aumento no tempo de vida dos componentes de máquinas-ferramentas e na redução do consumo de energia. Dentre todos os processos de fabricação, os processos de usinagem desempenham um papel de grande importância para a indústria metal-mecânica, sendo empregados na manufatura de muitos componentes para os mais variados segmentos industriais. No entanto, algumas dificuldades são encontradas na usinagem de materiais autolubrificantes, como por exemplo a alta taxa de deformação durante a usinagem, podendo obstruir os poros que contém o lubrificante sólido. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa é analisar as componentes da força de usinagem, os cavacos e o fator de recalque durante o torneamento externo longitudinal de um aço sinterizado autolubrificante de matriz metálica fabricado por duas rotas distintas de fabricação. Os ensaios foram realizados a seco em um torno CNC utilizando ferramentas de metal-duro da classe P20 com revestimento em Ti(C,N) + Al2O3 + TiN. As componentes da força de usinagem foram monitoradas através de uma plataforma piezelétrica da empresa Kistler Instrumente. Os parâmetros de corte variados foram a velocidade de corte, o avanço e a profundidade de corte. Independentemente dos parâmetros de corte analisados, a rota de fabricação dos aços autolubrificantes sinterizados influenciou significativamente na força de corte e na força de avanço. O aumento da velocidade de corte não apresentou um efeito significativo sobre a força de usinagem, para ambas as rotas de fabricação dos aços sinterizados. Porém, verificou-se que o aumento da profundidade de corte ou do avanço acarreta um aumento nas componentes da força de usinagem, independentemente da rota de fabricação dos materiais. Verificou-se também a influência dos parâmetros de corte sobre o tipo e a forma dos cavacos obtidos durante a usinagem. O tipo de cavaco obtido durante a usinagem manteve-se constante do tipo lamelar, entretanto, a forma variou com a variação dos parâmetros de corte nas formas de arco espiral e espiral. As rotas de fabricação dos aços, outro fator analisado, apresentou, também, influência significativa no fator de recalque do cavaco. / Abstract : In the last few years occurred a significant increase in the research of new materials with low friction coefficient, mainly because they allow an increase in the life cycle of equipment components and a decrease in energy consumption. Amidst all manufacturing process, machining process have a big role for the metal-mechanic industry. Being employed in the manufacturing of a big number of components in various industry fields. Although there some difficulties in the machining of self-lubricating materials, like the high deformation rate during the machining process, which can obstruct lubricating holding pores. In these context, this research objective is machining force components analysis, wear mechanisms, chip analysis and shear rate of external turning of a sintered self-lubricating steel of metal matrix. The tests were made without lubricating fluid in CNC turning machine using hard metal tools class P20 with Ti(C,N) + Al2O3 + TiN coating. The force components were monitored by a piezoelectric platform from Kistler Instrumente Company. The cutting parameters tested were cutting speed, feed and cutting depth. Despite the cutting parameters tested, the manufacturing route of the sintered self-lubricating steels significant influenced in the cutting and feed forces. The increase in cutting speed didn?t significant influence the machining force, for both sintered steels manufacturing routes. Although, could be seen that an increase in cutting depth or feed can increase the machining forces, despite materials manufacturing route. Also the influence of cutting parameters over tool wear mechanisms and type and chip shape were analyzed. The chip type produced was a constant, but the shape changed with the cutting parameters. The manufacturing routes also significant altered the shear rate.

A competitividade cada vez mais acirrada e globalizada tem forçado as empresas a desenvolver produtos com maior qualidade em um menor tempo com custos cada vez mais baixos. Para isto, passaram a utilizar tecnologias de ponta na manufatura de seus produtos, que envolvem desde a concepção do produto até sua efetiva produção. Uma das etapas mais importantes na concepção de um produto manufaturado, a partir de um projeto, é o planejamento do processo produtivo. A essência dessa atividade é disponibilizar uma gama de informações bem detalhadas e organizadas para o chão de fábrica que pode incluir a seleção da máquinaferramenta, determinação dos parâmetros de corte, geração do programa NC e as instruções de trabalho. Na maioria das empresas o planejamento do processo é feito por processistas experientes que utilizam técnicas manuais, onde despedem tempo considerável fazendo cálculos, recuperando informações, escrevendo, digitando e detalhando o plano, e nenhuma dessas tarefas agrega valor diretamente ao produto. Assim somente uma pequena parcela do tempo total é utilizado na concepção e análise do produto. A introdução dos computadores na confecção do plano de processo torna o planejamento mais eficiente podendo dispor de mais alternativas além daquelas exploradas manualmente, e ainda há vantagens adicionais, como a realização de várias comparações de planos semelhantes para selecionar o melhor para cada caso, reduzindo o tempo de planejamento, exigindo menor experiência técnica dos processistas, resultando em aumento da produtividade com planos otimizados. O sistema desenvolvido dentro da filosofia de planejamento de processo variante-interativo, um método que se utiliza da tecnologia de grupo para formar famílias de peças, onde para cada família é desenvolvido um plano padrão, no qual torna-se a base de dados para novas peças, exigindo alterações apenas nos detalhes que não forem similares. Quando não existir um plano semelhante para nova peça este é gerado de forma interativa onde o processista tem o auxílio do computador na definição da folha de processo, ao contrário de um sistema generativo que utiliza uma programação mais complexa e cria automaticamente planos de processo distintos para a nova peça. Os planos de processo gerados contem os processos de usinagem, as máquinas para realizar os mesmos, ferramentas e portaferramentas, sistemas de fixação, os parâmetros de corte e o sequenciamento das operações. O sistema foi projetado em Visual Basic, uma linguagem que disponibiliza uma interface gráfica amigável com o usuário. O conjunto das informações estritamente necessárias para o desenvolvimento do programa é armazenado em um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (ACCESS), sistema esse escolhido por ter a vantagem de permitir manipular mais de um aplicativo ao mesmo tempo, estabelecendo relações entre eles, buscando eliminar a duplicidade de informações, impondo integridade referencial, reduzindo o espaço de armazenamento e facilitando a atualização dos dados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T13:14:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 88959.pdf: 26383862 bytes, checksum: 525989d8922229f76f896060a939d782 (MD5) Previous issue date: 1976 / A determinação da variação dos parâmetros de corte, em função da microestrutura dos aços, visou verificar qual parâmetro era mais sensível a variação da microestrutura. A finalidade seria propiciar a construção futura de um controle adaptativo das condições de usinagem. Com este fim, usinou-se tres aços de uso mais frequente, com tres microestruturas diferentes. Usando-se uma profundidade de corte constante, variou-se a velocidade de corte e o avanço. Os parâmetros de corte pesquisados foram: componentes da força de usinagem e temperatura de corte. Usou-se um dinamômetro piezoelétrico, nas medições das forças de corte. A temperatura de corte foi medida pelo método do termopar peça-ferramenta. Todos os sistemas de medição foram aferidos. Procedeu-se uma acurada análise estatística dos resultados, determinando-se os tamanhos de amostras, dentro de níveis de significancia pré-fixados. Calculou-se também os coeficientes de dispersões dos diversos parâmetros medidos. Concluiu-se que a força principal de corte e a temperatura de corte, são mais sensíveis as variações da microestrutura. Por outro lado, a temperatura apresentou um melhor comportamento nas medições.